تاثیر نانوذرات رس برخواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب حاصل از چسب سبز اوره- لیگنین کرافت- گلی اکسال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 استاد دانشکده مهندسی مواد و متالوژی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

در این تحقیق از آلدهیدی غیرسمی با دمای جوش بالا به نام گلی اکسال در واکنش با اوره و لیگنین کرافت به منظور تهیه چسب سبز اوره- لیگنین- گلی اکسال (LUG) استفاده شد. سپس چسب LUG تهیه شده در ساخت چندسازه تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله بعد تاثیر افزودن نانوذرات رس روی ویژگی‌های مختلف تخته خرده چوب ساخته شده از چسب جدید LUG بررسی شد. پس از ساخت چسب در محیط اسیدی و بررسی خواص خواص فیزیکی- شیمیایی چسب حاصله، نانوذرات رس با نسبت های مختلف 5/0، 1 و 5/1 درصد وزنی (نسبت به وزن خشک چسب) به چسب اضافه شد و سپس در ساخت چندسازه تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله بعد کلیه ویژگی های فیزیکی چسب LUG از قبیل ویسکوزیته، زمان ژله ای شدن، درصد ماده جامد و دانسیته به همراه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب تولیدی اندازه‌گیری شد. همچنین به ‌منظور بررسی نحوه توزیع نانوذرات رس در چسب اوره- لیگنین- گلی اکسال از آنالیز تفرق پراش ایکس (XRD) استفاده گردید. نتایج بررسی خواص فیزیکی نشان داد که زمان ژله ای شدن چسب LUG بیشتر از چسب اوره فرمالدهید است. افزایش میزان نانوذرات رس از 5/0 تا 5/1% تاثیر قابل ملاحظه‌ای روی کاهش زمان ژله‌ای شدن چسب دارد بطوریکه چسب LUG حاوی 5/1% نانو ذرات رس دارای کمترین زمان ژله‌ای شدن بوده است. نتایج آنالیز XRD این تحقیق نشان داد که نانوذرات بنتونیت در ماتریس پلیمرLUG کاملا از هم جدا شدند و دارای ساختار لایه لایه‌ای می شود. همچنین نتایج بررسی خواص مختلف تخته خرده چوب مورد مطالعه نشان داد که افزودن نانورس به چسب تولیدی موجب کاهش میزان جذب آب و افزایش معنی دار چسبندگی داخلی و مقاومت خمشی تخته می‌شود در حالی که روی مدول الاستیسیته تخته خرده چوب تاثیر معنی داری ندارد.

کلیدواژه‌ها


[1] Younesi-Kordkheili, H., Kazemi-Najafi, S. and Eshkiki, R.B., 2015. Influence of Nanoclay on Physicochmical, Structural and Thermal Properties of Urea Formaldehyde Resin. Journal of Forest and Wood Products, 69(3): 561-570.

[2] Mamza, A.P., Ezeh, E.C., Gimba, E.C. and Ebuka, D., 2014. Comparative Study of Phenol Formaldehyde and Urea Formaldehyde Particleboards from Wood Waste for Sustainable Environment. International Journal of Scientific and Technology Research, 3(9): 53-61.

[3] Younesi-Kordkheili, H., Naghdi, Reza and Amiri, M., 2015. Influence of Nanoclay on Physical, Chemical, Mechanical and Thermal Properties of Urea- Glyoxal Resin. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 6(1):131-141. (In Persian).

[4] Younesi-Kordkheili, H., Pizzi, A. and Niyatzade, G., 2015. Reduction of Formaldehyde Emission from Particleboard by Phenolated Kraft Lignin. Journal of the adhesion. DOI:10.1080/00218464.2015.1046596

[5] Younesi-Kordkheili, H., Kazemi-Najafi, S., Eshkiki, R.B. and Pizzi, A., 2015. Improving urea formaldehyde resin properties by glyoxalated soda bagasse lignin. European Journal of Wood and Wood Products, 73 (1):77-85.

[6] Deng, S., Du, G., Li, X. and Pizzi, A., 2014. Performance and reaction mechanism of zero formaldehyde-emission urea-glyoxal (UG) resin. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 45: 2029–2038.

[7] Younesi-Kordkheili, H., Kazemi-Najafi, S. and Eshkiki, R.B., 2015. Influence of Nanoclay on Urea- Glyoxalated Lignin -Formaldehyde Resins for Wood Adhesive. Journal of the adhesion. DOI: 10.1080/00218464.2015.1079521.

[8] Xian, D., Semple, K.E., Haghdan, S. and Smith, G.D., 2013. Properties and wood bonding capacity of nanoclay-modified urea and melamine formaldehyde resin. Wood and Fiber Science, 45(4):1-13.

[9] Lei, H., Du, G., Pizzi, A. and Celzard, A., 2008. Influence of nanoclay on urea- formaldehyde resins for wood adhesive and its model. Journal of Applied Polymer Science, 109(4): 2442-2451.

[10] Lin, Y.S. and Dence, C.V., 1992. Methods in Lignin Chemistry. Springer-Verlag (Berlin, New York). Pp 578.

[11] El Mansouri, N.M., Pizzi, A. and Salvado, J., 2007. Lignin-Based Polycondensation Resins for Wood Adhesives. Journal of Applied Polymer Science, 103: 1690-1699.

[12] Vick, C. B., Larsson, P. Mahlberg, C. R. L., Simonson, R. and Rowell, R., 1993. Structural bonding of acetylated Scandinavian softwoods for exterior applications. International Journal of Adhesion and Adhesives, 13(3): 139–149.

[13] Roumeli, E., Papadopoulou, E., Pavlidou, E., Vourlias, G., Bikiaris, D., Paraskevopoulos, K.M. and Chrissafis, K., 2012. Synthesis, Characterization and Thermal Analysis of Urea–Formaldehyde/NanoSiO2 Resins. Thermochimica Acta, 527 (2) 33–39.

[14] Ashori, A. and Nourbakhsh, A., 2009. Effects of Nanoclay as a Reinforcement Filler on the Physical and Mechanical Properties of Wood Based Panel. Journal of Composite Material, 43(18): 1869-1875.

[15] Bhattacharya, A., Rawlins, J.W. and Ray, P., 2009. Polymer Grafting and Crosslinking. Wiley, Newjersy, pp. 325.

[16]  Doosthoseini, K. and Zarea- Hosseinabadi, H., 2010. Using Na+ MMT nanoclayas as secondary filler in plywood manufacturing. Journal of Indian Academic Wood Science, 7(1–2):58–64.